اعجاز یک کپسول جست‌وجو گر
کپسول قابل بلعی بر پایه هوش‌مصنوعی و فناوری رباتیک برای تصویربرداری از معده روانه بازار شد
فناوری‌ها و روش‌های تشخیصی در حوزه پزشکی هر روز ارتقا می‌یابد. یکی از این شیوه‌ها اندوسکوپی است که برای مطالعه و تصویربرداری حفره‌های داخل بدن استفاده می‌شود اما به‌دلیل نیاز به استفاده از مسکن‌های قوی، بی‌حسی موضعی و حتی بیهوشی کامل، این روش تشخیص که درحد یک عمل جراحی کم‌تهاجمی است، اغلب برای بیماران بسیار ناخوشایند و دشوار است.
ازاینرو، با ورود به قرن 21 کپسول‌هایی قابل بلع در ابعاد قرص‌های ویتامین عرضه شد که محتوی دوربین کوچکی است و برای عکسبرداری روده کوچک و بزرگ استفاده می‌شود. هرچند این دستگاه توانسته تاحد قابل توجهی از عوارض و سختی‌های شیوه رایج کولونوسکوپی بکاهد اما به‌دلیل هدایت‌ناپذیری، عملا برای تصویربرداری از معده کاربرد ندارد. ازاینرو، یک شرکت چینی و یک شرکت آمریکایی، زیرمجموعه‌اش ابزار جدیدی را عرضه کرده‌اند که با بهره‌گیری از فناوری‌های رباتیک و هوش‌مصنوعی امکان هدایت‌پذیری، انتقال داده‌ها و تصاویر داخل معده را ازطریق بلعیدن کپسولی کوچک میسر می‌کند. سال 2021، سازمان غذا و داروی آمریکا مجوز استفاده از این کپسول دوربین‌دار رباتیک را صادر کرد و اکنون این دستگاه برای تجاری‌سازی و آموزش پزشکان آماده می‌شود.
آنتونی ژان دزورمو، پزشک فرانسوی سده19 میلادی را به‌عنوان «پدر اندوسکوپی» می‌شناسند، زیرا توانست پیشرفت‌های قابل‌توجهی در توسعه اندوسکوپی نخستین به‌دست آورد و برای اولین‌بار با موفقیت از این دستگاه برای جراحی استفاده کند. دزورمو، دستگاهش را ـــ که سیستوسکوپ و یورتروسکوپ امروزی برآمده از آن است و در اندوسکوپی مثانه و لوله‌های منتهی به آن از راه مجاری ادرار کاربرد دارد ـــ 20 جولای 1853 به آکادمی علوم فرانسه در پاریس ارائه کرد. دو سال بعد، پزشک فرانسوی دیگری با نام شارل شوالیه اصطلاح اندوسکوپ را در 7 فوریه 1855 برای دستگاه دزورمو برگزید. سال 1894 جان مکینتایر در بیمارستان سلطنتی گلاسکو در اسکاتلند که از بیمارستان‌هایی بود که سامانه برق مرکزی داشت از اولین اندوسکوپ با قابلیت خودنورتابی برای بررسی حنجره استفاده کرد.
اندوسکوپی چیست؟
اندوسکوپی روشی است که در پزشکی برای بررسی داخل بدن کاربرد دارد. در این روش از یک اندوسکوپ برای کاوش در اندام‌های توخالی یا حفره‌های بدن استفاده می‌شود. برخلاف بسیاری از شیوه‌های تصویربرداری پزشکی، اندوسکوپ‌ها از مسیر لوله وارد بدن می‌شوند و مستقیم در اندام قرار می‌گیرند. انواع مختلفی از اندوسکوپی وجود دارد که بنا به محل بدن و نوع عمل می‌توانند نام‌های متفاوتی داشته باشند. به عنوان‌مثال به اندوسکوپی داخل کلیه نفروسکوپی، به اندوسکوپی داخل مثانه سیستوسکوپی و به اندوسکوپی داخل پس‌روده (کولون) کولونوسکوپی گفته می‌شود اما در بیشتر مواقع خود اصطلاح اندوسکوپی معادل گاستروسکوپی که شیوه‌ای برای بررسی قسمت بالایی دستگاه گوارش به‌خصوص مری و معده است، استفاده می‌شود. طی عمل اندوسکوپی، بیمار می‌تواند کاملا هوشیار باشد یا بیهوش شود. هرچند اندوسکوپی به‌عنوان شیوه‌ای کم‌تهاجمی برای ورود به بدن درنظر گرفته می‌شود باوجوداین، ورود لوله به بدن به‌خصوص درمورد اندوسکوپی معده که مستقیما از راه دهان انجام می‌شود، می‌تواند در بیمار ترس و اضطراب برانگیزد، بنابراین شیوه‌های نوینی چون دوربین کپسولی بلعیدنی قادرند اندوسکوپی معده را نسبت به گذشته کمتر تهاجمی کنند.
اندوسکوپی کپسولی
اندوسکوپی کپسولی روش جدیدی نبوده و از سال 1950 کپسول‌های بلعیدنی با قابلیت انتقال بسامدهای رادیویی و باهدف مطالعه پارامترهای فیزیولوژیکی دستگاه گوارش ساخته شده است. باوجوداین، کمبود فناوری‌های الکترونیکی ریز ازجمله نیمه‌هادی‌ها و مدارهای مجتمع مانع پیشرفت این کپسول‌ها تا آغاز قرن 21 شد به‌طوری‌که اولین نمونه‌های این کپسول‌ها از سال 2001 مجوز سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) را دریافت کردند. از نمونه‌های معروف این کپسول‌ها PillCam نام دارد که بین سال‌های 2002 تا 2015 بیش‌از دومیلیون نمونه از آن در سراسر جهان مصرف شد و درحال‌حاضر، حدود 95درصد بازار اندوسکوپی کپسولی را در اختیار دارد. در اندوسکوپی کپسولی، بیمار دوربین بی‌سیم کوچکی را که داخل کپسولی در ابعاد قرص‌های ویتامین (حدود 11در 27میلی‌متر) است، می‌بلعد. همانطورکه کپسول در دستگاه گوارش حرکت می‌کند، دوربین 18عکس در ثانیه برابر با 50هزار عکس در ساعت می‌گیرد و این تصاویر را به دستگاه ضبطی که روی کمربندی که دور کمر بیمار بسته شده، ارسال می‌کند. اندوسکوپی کپسولی به پزشکان کمک می‌کند داخل روده کوچک و بزرگ را ببینند به‌خصوص روده کوچک ناحیه‌ای است که با روش‌های سنتی آندوسکوپی لوله‌ای به‌راحتی قابل دسترس نیست اما ارزیابی معده با فناوری کپسول‌های کنونی چالش بزرگی است، زیرا امکان هدایت این نوع کپسول‌ها وجود ندارد و ازاینرو، بدون هدف‌یابی مشخص در معده سرگردان می‌شوند و پس‌از ماندن در معده از 15دقیقه تا چندساعت با تکیه بر نیروی جاذبه و حرکات لوله گوارشی یا پریستالسی در بدن حرکت می‌کنند و تازه پس‌از ورود به روده کوچک ماموریت خود را آغاز می‌کنند. درحقیقت، روده کوچک لوله‌ای با قطر فقط سه‌سانتی‌متر است که داخلش کپسول ویدئویی به‌طور طبیعی حرکت و راهش را پیدا می‌کند. درحالی‌که معده بیشتر شبیه کیسه‌ای است که برای تصویربرداری از آن با کپسول ویدئویی، باید حرکتش را از بیرون کنترل کرد. بنابراین برای ارزیابی کل معده به روشی هدفمند به کپسولی کارآمد نیاز است. کپسولی که بتوان آن را دستکاری و هدایت کرد و بهترین راه برای انجام این کار استفاده از کنترل مغناطیسی همراه با نرم‌افزارها و الگوریتم‌های پیچیده هوشمند است. فناوری جدیدی با نام NaviCam Stomach Capsule System(سامانه کپسولی دوربین جست‌وجوگر معده) که شرکت چینی AnkonTechnologies و زیرمجموعه‌اش که شرکت آمریکایی AnXRobotica است از می2021 مجوز آن را از سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) برای بزرگسالان بالای22 سال با شاخص توده بدنی (BMI) کمتر از 38 دریافت کرده‌اند.
سامانه کپسولی دوربین جست‌وجوگر معده
سامانه NaviCam از فناوری‌های رباتیک پیشرفته همراه با نرم‌افزارهای نوآورانه و هوشمند استفاده می‌کند. ازاینرو، پزشکان می‌توانند با کمک ابزار کنترل رباتیک که شبیه دسته‌فرمان کنسول بازی‌های ویدئویی است، کپسول داخل بدن انسان را از بیرون هدایت کنند. وزن این دستگاه پنج گرم است و مشابه نمونه‌های قدیمی‌تر، اندازه قرص ویتامین در ابعاد 11.8 در 27میلی‌متر است و استفاده از آن بسیار ساده است. در مرحله نخست، پس‌از حدود 12ساعت از آخرین وعده غذایی، بیمار ناشتا بدون نیاز به مصرف داروهای آرامش‌بخش، این کپسول را با یک لیوان آب می‌بلعد و از همان لحظه دوربین کوچک داخل کپسول، تصویربرداری از مری به پایین را آغاز می‌کند. همانطورکه که گفته شد، تفاوت این اندوسکوپی کپسولی جدید با شیوه‌های قدیمی‌تر برخورداری این دستگاه از هوش‌مصنوعی و فناوری رباتیک است که به لطف آن قادر است موقعیت خود را لحظه‌به‌لحظه اطلاع دهد و وجود هرگونه آسیب در مری، معده و دوازدهه را در زمان واقعی شناسایی و داده‌ها را به پزشک ارائه دهد. کپسول به‌طورمتوسط تا 24ساعت بعد از بدن بیمار خارج می‌شود. در بحث بالینی پیش از دریافت مجوز اف‌دی‌ای برای تجاری‌سازی، یک مطالعه، چندمرکز اندوسکوپی کپسولی با کنترل مغناطیسی (NaviCam) را با گاستروسکوپی معمولی (اندوسکوپی لوله‌ای رایج) برای ارزیابی دقت در تشخیص ضایعات کانونی معده مقایسه کرد. علاوه‌بر دقت بالاتر تصاویر کپسول و شناسایی بهتر ضایعات، داده‌های مهم این مطالعه نشان داد به‌دلیل عوارض و سختی کمتر، از 350 بیمار حاضر در این مطالعه، 335 بیمار NaviCam را به گاستروسکوپی معمولی ترجیح دادند. همچنین پس‌از دریافت مجوز اف‌دی‌ای و در مرحله آموزش به پزشکان، این کپسول توانست بیش‌از یک‌میلیون تصویر از معده 800بیمار تهیه کند.
هدا عربشاهی - گروه دانش و سلامتآنتونی ژان دزورمو، پزشک فرانسوی سده19 میلادی را به‌عنوان «پدر اندوسکوپی» می‌شناسند، زیرا توانست پیشرفت‌های قابل‌توجهی در توسعه اندوسکوپی نخستین به‌دست آورد و برای اولین‌بار با موفقیت از این دستگاه برای جراحی استفاده کند. دزورمو، دستگاهش را ـــ که سیستوسکوپ و یورتروسکوپ امروزی برآمده از آن است و در اندوسکوپی مثانه و لوله‌های منتهی به آن از راه مجاری ادرار کاربرد دارد ـــ 20 جولای 1853 به آکادمی علوم فرانسه در پاریس ارائه کرد. دو سال بعد، پزشک فرانسوی دیگری با نام شارل شوالیه اصطلاح اندوسکوپ را در 7 فوریه 1855 برای دستگاه دزورمو برگزید. سال 1894 جان مکینتایر در بیمارستان سلطنتی گلاسکو در اسکاتلند که از بیمارستان‌هایی بود که سامانه برق مرکزی داشت از اولین اندوسکوپ با قابلیت خودنورتابی برای بررسی حنجره استفاده کرد.
اندوسکوپی چیست؟
اندوسکوپی روشی است که در پزشکی برای بررسی داخل بدن کاربرد دارد. در این روش از یک اندوسکوپ برای کاوش در اندام‌های توخالی یا حفره‌های بدن استفاده می‌شود. برخلاف بسیاری از شیوه‌های تصویربرداری پزشکی، اندوسکوپ‌ها از مسیر لوله وارد بدن می‌شوند و مستقیم در اندام قرار می‌گیرند. انواع مختلفی از اندوسکوپی وجود دارد که بنا به محل بدن و نوع عمل می‌توانند نام‌های متفاوتی داشته باشند. به عنوان‌مثال به اندوسکوپی داخل کلیه نفروسکوپی، به اندوسکوپی داخل مثانه سیستوسکوپی و به اندوسکوپی داخل پس‌روده (کولون) کولونوسکوپی گفته می‌شود اما در بیشتر مواقع خود اصطلاح اندوسکوپی معادل گاستروسکوپی که شیوه‌ای برای بررسی قسمت بالایی دستگاه گوارش به‌خصوص مری و معده است، استفاده می‌شود. طی عمل اندوسکوپی، بیمار می‌تواند کاملا هوشیار باشد یا بیهوش شود. هرچند اندوسکوپی به‌عنوان شیوه‌ای کم‌تهاجمی برای ورود به بدن درنظر گرفته می‌شود باوجوداین، ورود لوله به بدن به‌خصوص درمورد اندوسکوپی معده که مستقیما از راه دهان انجام می‌شود، می‌تواند در بیمار ترس و اضطراب برانگیزد، بنابراین شیوه‌های نوینی چون دوربین کپسولی بلعیدنی قادرند اندوسکوپی معده را نسبت به گذشته کمتر تهاجمی کنند.
اندوسکوپی کپسولی
اندوسکوپی کپسولی روش جدیدی نبوده و از سال 1950 کپسول‌های بلعیدنی با قابلیت انتقال بسامدهای رادیویی و باهدف مطالعه پارامترهای فیزیولوژیکی دستگاه گوارش ساخته شده است. باوجوداین، کمبود فناوری‌های الکترونیکی ریز ازجمله نیمه‌هادی‌ها و مدارهای مجتمع مانع پیشرفت این کپسول‌ها تا آغاز قرن 21 شد به‌طوری‌که اولین نمونه‌های این کپسول‌ها از سال 2001 مجوز سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) را دریافت کردند. از نمونه‌های معروف این کپسول‌ها PillCam نام دارد که بین سال‌های 2002 تا 2015 بیش‌از دومیلیون نمونه از آن در سراسر جهان مصرف شد و درحال‌حاضر، حدود 95درصد بازار اندوسکوپی کپسولی را در اختیار دارد. در اندوسکوپی کپسولی، بیمار دوربین بی‌سیم کوچکی را که داخل کپسولی در ابعاد قرص‌های ویتامین (حدود 11در 27میلی‌متر) است، می‌بلعد. همانطورکه کپسول در دستگاه گوارش حرکت می‌کند، دوربین 18عکس در ثانیه برابر با 50هزار عکس در ساعت می‌گیرد و این تصاویر را به دستگاه ضبطی که روی کمربندی که دور کمر بیمار بسته شده، ارسال می‌کند. اندوسکوپی کپسولی به پزشکان کمک می‌کند داخل روده کوچک و بزرگ را ببینند به‌خصوص روده کوچک ناحیه‌ای است که با روش‌های سنتی آندوسکوپی لوله‌ای به‌راحتی قابل دسترس نیست اما ارزیابی معده با فناوری کپسول‌های کنونی چالش بزرگی است، زیرا امکان هدایت این نوع کپسول‌ها وجود ندارد و ازاینرو، بدون هدف‌یابی مشخص در معده سرگردان می‌شوند و پس‌از ماندن در معده از 15دقیقه تا چندساعت با تکیه بر نیروی جاذبه و حرکات لوله گوارشی یا پریستالسی در بدن حرکت می‌کنند و تازه پس‌از ورود به روده کوچک ماموریت خود را آغاز می‌کنند. درحقیقت، روده کوچک لوله‌ای با قطر فقط سه‌سانتی‌متر است که داخلش کپسول ویدئویی به‌طور طبیعی حرکت و راهش را پیدا می‌کند. درحالی‌که معده بیشتر شبیه کیسه‌ای است که برای تصویربرداری از آن با کپسول ویدئویی، باید حرکتش را از بیرون کنترل کرد. بنابراین برای ارزیابی کل معده به روشی هدفمند به کپسولی کارآمد نیاز است. کپسولی که بتوان آن را دستکاری و هدایت کرد و بهترین راه برای انجام این کار استفاده از کنترل مغناطیسی همراه با نرم‌افزارها و الگوریتم‌های پیچیده هوشمند است. فناوری جدیدی با نام NaviCam Stomach Capsule System(سامانه کپسولی دوربین جست‌وجوگر معده) که شرکت چینی AnkonTechnologies و زیرمجموعه‌اش که شرکت آمریکایی AnXRobotica است از می2021 مجوز آن را از سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) برای بزرگسالان بالای22 سال با شاخص توده بدنی (BMI) کمتر از 38 دریافت کرده‌اند.
سامانه کپسولی دوربین جست‌وجوگر معده
سامانه NaviCam از فناوری‌های رباتیک پیشرفته همراه با نرم‌افزارهای نوآورانه و هوشمند استفاده می‌کند. ازاینرو، پزشکان می‌توانند با کمک ابزار کنترل رباتیک که شبیه دسته‌فرمان کنسول بازی‌های ویدئویی است، کپسول داخل بدن انسان را از بیرون هدایت کنند. وزن این دستگاه پنج گرم است و مشابه نمونه‌های قدیمی‌تر، اندازه قرص ویتامین در ابعاد 11.8 در 27میلی‌متر است و استفاده از آن بسیار ساده است. در مرحله نخست، پس‌از حدود 12ساعت از آخرین وعده غذایی، بیمار ناشتا بدون نیاز به مصرف داروهای آرامش‌بخش، این کپسول را با یک لیوان آب می‌بلعد و از همان لحظه دوربین کوچک داخل کپسول، تصویربرداری از مری به پایین را آغاز می‌کند. همانطورکه که گفته شد، تفاوت این اندوسکوپی کپسولی جدید با شیوه‌های قدیمی‌تر برخورداری این دستگاه از هوش‌مصنوعی و فناوری رباتیک است که به لطف آن قادر است موقعیت خود را لحظه‌به‌لحظه اطلاع دهد و وجود هرگونه آسیب در مری، معده و دوازدهه را در زمان واقعی شناسایی و داده‌ها را به پزشک ارائه دهد. کپسول به‌طورمتوسط تا 24ساعت بعد از بدن بیمار خارج می‌شود. در بحث بالینی پیش از دریافت مجوز اف‌دی‌ای برای تجاری‌سازی، یک مطالعه، چندمرکز اندوسکوپی کپسولی با کنترل مغناطیسی (NaviCam) را با گاستروسکوپی معمولی (اندوسکوپی لوله‌ای رایج) برای ارزیابی دقت در تشخیص ضایعات کانونی معده مقایسه کرد. علاوه‌بر دقت بالاتر تصاویر کپسول و شناسایی بهتر ضایعات، داده‌های مهم این مطالعه نشان داد به‌دلیل عوارض و سختی کمتر، از 350 بیمار حاضر در این مطالعه، 335 بیمار NaviCam را به گاستروسکوپی معمولی ترجیح دادند. همچنین پس‌از دریافت مجوز اف‌دی‌ای و در مرحله آموزش به پزشکان، این کپسول توانست بیش‌از یک‌میلیون تصویر از معده 800بیمار تهیه کند.